JP2008162306A - クローラ走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪仕様走行装置とクローラ仕様走行装置とを兼用することが可能なクローラの装着方法、及び、クローラ走行装置を提供する。
【解決手段】 走行装置の複数輪の車輪のうち、前後方向の両端部に位置する車輪の少なくとも片端側の車輪を、車輪の輪帯を複数に分割したセグメントタイヤとし、これを車輪の輪体の輪縁に取付部材により取り付け取り外し自在にしたセグメント構造の車輪となし、該車輪の各セグメントタイヤを全て外した状態の輪体のみとした車輪と他端側の車輪との間にクローラを無緊張状態で取り付け懸架し、その後、該輪体のみとした車輪の輪縁とクローラとの間に、複数のセグメントタイヤを順次輪状の構成に取り付けることにより、クローラに張力が加わるように走行装置へ装着する。
【選択図】図７

Description

本発明は、建設機械、土木作業機械、農業用作業車、運搬車、除雪車、そしてフォークリフト等の荷役車両に代表される産業車両の足廻りに装着され用いられるクローラ走行装置に関するものである。

従来、車輪仕様スキッドステア方式の産業車両として、日本公告特許公報特公昭６０−３０５８８号（図１４Ａ）、日本公告特許公報特公平８−５４００号、日本公開実用新案公報実開昭５５−９１３８７号（図１４Ｃ）、日本公開実用新案公報実開平２−１２５０６６号、そして日本公告実用新案公報実公平７−２４４３９号（図１４Ｂ）等が紹介されており、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すスキッドステアローダーや、図１４Ｃに示す多輪走行車等がある。
その他、従来のクローラ走行装置として、コンバインやハーベスタ等の農業用作業車用クローラ走行装置が日本公開特許公報特開平１１ー０１１３６１号に、更に建設車輌用クローラ走行装置が日本登録実用新案公報第２５２３５７１号に開示されている。
この従来のクローラ走行装置は、クローラを従動輪（アイドラ）と駆動輪（スプロケット）に懸架巻回し、トラックフレームに軸支される複数の転輪によって案内走行される構成となっている。

更に、上記従来のクローラ走行装置に懸架巻回し使用されている従来のゴムクローラを図１５に示す。
図示したとおり、従来のゴムクローラＣは、ゴム弾性体等で形成された無端状のゴムベルト帯体ｈで構成されるゴムクローラ本体内に、周方向に沿って複数本の引張補強材であるスチールコードｓをゴムクローラの幅方向に引き揃えて並べ列状に配列した引張補強材列を埋設させ引張補強層とし、引張補強層の内周側には鉄製の芯金ｍが一定間隔置きに埋設され、クローラが走行装置から外れるのを防止するための芯金ガイド突起ｇがクローラ内周側へ突出形成されている。

従来のスキッドステア方式の産業車両としては、車輪を用いた走行装置が多数を占めているが、車輪を用いた走行装置は軟弱な地面に車輪が沈んでしまうため、軟弱な地盤箇所では使用できないという不具合がある。
このような場合、低接地圧で湿地や軟弱地でも高い走行性を持つ図１５に示すようなゴムクローラＣが装着されている図１６に示すようなクローラ仕様の走行装置が用いられる。
しかし、従来のクローラ仕様の走行装置は、クローラ専用の走行装置となっており、車輪仕様の走行装置とは別個にクローラ仕様の走行装置を製造しなければならず、コストアップとなり問題となっている。
更に、現在既に使用されている車輪仕様のスキッドステア式産業車両へはクローラを装着することはできないため、この場合には、新たにクローラ仕様のスキッドステア式車両を準備する必要がある。
国際公開ＷＯ０３／０７８２３９号パンフレット

本発明は、従来技術のかかる問題点に着目してなされたものであり、車輪仕様走行装置とクローラ仕様走行装置とを別個に製造することによるコストアップを解決し、車輪仕様走行装置とクローラ仕様走行装置とを兼用することが可能なクローラの装着方法、及び、クローラ走行装置を提供することにある。

更に本発明は、車輪仕様走行装置とクローラ仕様走行装置とを兼用できる走行装置とした為に起こる新たな問題点、すなわち、従来のクローラ走行装置には備わっているクローラを走行装置のアイドラ（誘動輪）とスプロケット（駆動輪）に懸架装着するのを容易すると共に、クローラの張りを調整するためのクローラ張装置が車輪仕様走行装置には備わっていないことによる問題点を解決することにより、車輪及びクローラ双方を兼用することが可能なクローラの装着方法、及び、クローラ走行装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、車輪仕様走行装置の車輪にクローラを懸架することにより、クローラを走行装置に装着し、車輪とクローラを兼用することが可能な走行装置とした。
そして、車両の左右に配置されている走行装置が、少なくとも２輪以上の車輪からなる車輪仕様走行装置であって、この複数輪の車輪のうち、走行装置（車両）の前後方向の両端に位置している車輪の少なくとも片端側の車輪を、輪帯（タイヤ）を複数に分割したセグメントタイヤとし、これを輪体（ホイール）の輪縁（リム）にボルト−ナット等の取付部材により取り付け及び取り外し可能としたセグメント構造の車輪とした。

そして、このセグメント構造を採用した車輪の各セグメントタイヤを全て外した状態の輪体（ホイール）のみとした車輪と他端側の車輪との間に、クローラを無緊張状態で取り付け懸架し、その後、輪体（ホイール）のみとした車輪とクローラとの間に、複数のセグメントタイヤを順次取り付け、車輪を回転させることにより、セグメントタイヤからクローラへ張力が加わるようにして行くことによりクローラを走行装置へ装着するクローラの装着方法を採用した。
なお、クローラを取り外す際には、まずセグメント構造の車輪の車体（ホイール）から、セグメントを取り外し、輪体（ホイール）のみの状態にした後クローラを取り外せば、容易にクローラを取り外すことができる。

本発明は、上記を採用したことことにより、１つの走行装置を製造するだけで、車輪仕様の走行装置とクローラ仕様の走行装置の両装置を提供することが可能となり、製造コストを削減することが可能となった。
更には、産業車両が湿地や軟弱地、そして雪上等を走行する必要がある場合にはクローラを装着してクローラで走行し、クローラが不要な場所ではクローラを外し車輪で走行させる等して、走行場所により適宜車輪又はクローラを選ぶことが可能となった。
また、セグメント構造の車輪としたことにより、クローラの取り付け取り外しが容易な装着方法及び走行装置を提供することが可能となった。
更に、セグメント構造の車輪としたことにより、車輪仕様走行装置とクローラ仕様走行装置とを兼用できる走行装置とした為に起こる新たな問題点、すなわち、従来のクローラ走行装置には備わっているクローラに張力を加えるクローラ張装置が、車輪仕様走行装置には備わっていないことによる問題点を、セグメントタイヤをクローラと接触しない走行装置内側で取り付け、車輪を回転させることにより、セグメントタイヤからクローラに張力が加わるようにクローラを取り付けることにより、車輪及びクローラ双方を兼用することが可能な走行装置となった。

本発明の走行装置の構成は、車両の左右に配置される各走行装置を、少なくとも２輪以上の車輪からなる車輪仕様走行装置とし、この走行装置の前後両端部に位置する車輪へクローラを懸架することによりクローラを装着することを特徴としている。
これにより、１つの走行装置を製造するだけで、車輪仕様の走行装置とクローラ仕様の走行装置の両装置を提供することが可能となり、製造コストを削減することが可能となるほか、産業車両等が湿地や軟弱地、そして雪上等を走行する必要がある場合にはクローラを装着しクローラで走行し、クローラが不要な場所ではクローラを外し、車輪で走行させる等して、走行場所の状態によって適宜車輪とクローラを選ぶことが可能となる。

走行装置の車輪は、走行装置の車軸に取り付けるためのボルト穴などが形成されている輪体（ホイール）と、接地面に接地する輪帯（タイヤ）により構成されている。
また、輪体（ホイール）は、輪帯（タイヤ）を取り付けるための輪縁（リム）や、輻（スポーク）又は板（ディスク）等により構成されている。
そして、本発明の特徴は、走行装置の複数輪の車輪のうち、車両の前後方向の両端に位置している車軸に取り付けられている車輪の少なくとも片端側の車輪を、輪帯（タイヤ）を複数に分割したセグメントタイヤとし、これを輪体（ホイール）の輪縁（リム）にボルト−ナット等の取付部材により、セグメントタイヤを取り付け取り外しが自由にできるセグメント構造の車輪と置換したことである。

本発明のセグメント構造の車輪の、各セグメントタイヤをホイールのリムに取り付けるための取付部材としては、各セグメントタイヤの車輪幅方向の一端側を鈎状金具、他端側をボルト−ナット構造とし、車輪の幅方向の車両側のリムへセグメントタイヤの鈎状金具を引っ掛け、反対側のリムへボルト−ナットにより取り付ける手段を用いることができる。
ボルト−ナットによる取り付けは、締め付け作業が必要となるが、車輪の幅方向の車両側の締め付け作業は、車両と走行装置の隙間が狭く困難であるが、鈎状金具とすることにより、作業が困難な車両側の締め付け作業が不要となる。
この他、セグメントタイヤを全てボルト−ナットで取り付ける構造としてもよく、取り付け手段はこれらに限定されない。

本発明の走行装置におけるクローラの装着方法は、前記した車輪の各セグメントタイヤを全て外したホイールのみとしたセグメント構造の車輪と他端側の車輪との間に、無緊張状態でクローラを懸架することにより取り付け、その後、複数のセグメントタイヤをセグメント構造車輪のホイールのリムに、順次輪状の構成となるように取り付け、車輪を回転させ、セグメントタイヤからクローラに張力が加わるように装着することに特徴がある。
これにより、クローラの取り付け取り外しが容易で、かつ、クローラに張力を加えることができ、張力不足によるクローラの蛇行などによるクローラ外れを防止できるクローラの装着方法及びクローラ走行装置を提供できることになった。

本発明の走行装置の他端側の車輪は、通常の空気入りタイヤ、ソリッドタイヤ、タイヤ側面に孔を設けた非空気式の孔空きソリッドタイヤ、そして金属製タイヤなどを用いた車輪を用いることができる。
この際、他端側の車輪についても、セグメント構造の車輪を採用してもよい。これにより、両端の車輪がセグメント構造の車輪となり、よりクローラの取り付け取り外しが容易となる。

次に、本発明の走行装置におけるクローラの駆動方式は、クローラのガイド突起をタイヤに設けた係合孔に係合させ、車輪よりクローラへ駆動力を伝え駆動する方式がある。この他、車輪とクローラとの摩擦により、車輪からクローラへ駆動力を伝達する方式、クローラに設けた係合孔に車輪に設けたスプロケット歯を係合させ駆動力を伝達する方式等がある。
更に、駆動車輪の外周面に駆動突起を設け歯車状とし、クローラ内周面のガイド突起間に駆動小突起を形成しクローラの内周面を凹凸状とし、この駆動車輪の駆動突起とクローラの駆動小突起とを係合させたタイミングベルト方式による駆動力伝達方式もある。
また、クローラのガイド突起と車輪の係合孔との係合や、クローラの係合孔とスプロケット歯との係合等による駆動に加え、車輪とクローラとの摩擦による駆動を併用する方式としてもよい。なお本発明は、これらに限定されない。

本発明の走行装置に懸架装着され用いられるクローラは、ゴム弾性材や樹脂材等で形成した無端状のベルト帯体で構成されるクローラ内に、周方向に沿って複数本の引張補強材をクローラの幅方向に引き揃えて並べ列状に配列した引張補強材列を埋設させ引張補強層とし、クローラが走行装置の車輪から外れるのを防止するためのガイド突起をクローラ内周側へ一定間隔を開け突出形成させた構成としている。
このクローラ本体を構成するベルト帯体内へは、クローラの剛性を向上させるため、芯材を一定間隔置きに埋設するのが好ましい。
芯材は、ポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂等の熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、ウレタン樹脂等、或いは、これらプラスチックとゴムのブレンド体又はその架橋物、又は、高硬度ゴムで形成したものの他、鉄などの金属等で形成した芯金等を用いることができる。 また、芯材をクローラのガイド突起内にも埋設するのが好ましく、これによってガイド突起の強度を芯材により向上させることができる。
なお、本発明の走行装置に使用するクローラは、必ずしも芯材を用いたクローラとする必要はない。
更に、クローラの外れを防止するためのガイド突起の形状は、車輪幅方向の両側面を挟むようにクローラ幅方向の両端部にＵ字状となるように周方向に一定間隔をもって突設形成するのが好ましく、その他、クローラ幅方向の中央部にＴ字状に突設形成してもよく、クローラ幅方向の両端部と中央部に山字状に突設形成させてもよく、これらに限定されるものではなく、クローラが走行装置の車輪より外れない形状であればよい。

そして、クローラの引張補強材としては、一般的にスチールコードが使用されるが、この他、ビニロン、ナイロン、テトロン、ベクトラン、ケブラー等の繊維や帆布等も利用可能であり、これらに限定されるものではない。
この際、引張補強材のベルト帯体への埋設については、引張補強層を１層でも２層でも、さらには複数の層として埋設してもよく、複数層の場合、引張補強層の素材は同素材でも異素材でもよく、その形態は線状でも織布状、そしてバイアス状でもよく、ベルト帯体内へ芯材や芯金が埋設される場合には、引張補強層を芯材の内周側と外周側の両方へ設けてもよく、内周側又は外周側のみに設けてもよいのであって、これらに限定されるものではない。

また、クローラのベルト帯体材としては、天然ゴム、合成ゴム（ＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲ、ウレタン等）の単独、あるいはこれらを複数組み合わせてブレンドしたもの、もしくはこれらとハイスチレン樹脂等の高分子樹脂等を適宜選択しブレンドしたものへ、カーボンブラック等の補強剤、充填剤、酸化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等を、クローラの使用条件や必要とする耐久性、そしてコスト等を考慮して適宜選択し、配合設計を行い使用するものである。更に、ポリエチレンや塩化ビニルなどのプラスチック樹脂や、ポリウレタン樹脂などを主体とするものを使用してもよい。
なお、本発明のゴムクローラに使用される無端状ベルト帯体材は、これらに限定されるものではない。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例の走行装置を用いたスキッドステア式走行装置を具備したスキッドステアローダーを示す側面図であり、図２は、走行装置のみを示した側面図であり、図３は、図２のＸ−Ｘ線断面図、図４は、本実施例のセグメント構造の車輪を示す図であり、図４Ａは正面図、図４Ｂは側面図、図４Ｃは図４ＡのＸ−Ｘ線断面図である。
また、図５は、本実施例のセグメント構造車輪のセグメントタイヤを示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは側面図、図５Ｃは底面図、図５Ｄは図５ＣのＡ−Ａ線断面図、図５Ｅは図５ＣのＢ−Ｂ線断面図であり、図６は、本実施例の走行装置に装着されているクローラを示す図であり、図６Ａは接地面側平面図、図６Ｂは内周側平面図、図６Ｃは側面図、図６Ｄは幅方向断面図である。
そして、図７Ａ〜Ｄは、走行装置へクローラを装着する方法を説明するための側面図である。

図１及び図２は、スキッドステアローダー１に具備された本発明の第１実施例を示す走行装置２であり、セグメント構造車輪３と駆動車輪４にゴムクローラ５が装着されている状態を示している。
本発明の特徴であるセグメント構造車輪３の第１実施例は、図３及び図４に示すとおり、走行装置の車軸Ｓに、セグメント構造車輪３のホイール３ａが、車軸Ｓから突出されているボルト７ａをホイール３ａに形成されている取付穴３ｃへ挿入しナット７ｂにより取り付けられ、ホイール３ａのリム３ｂに、複数のセグメントタイヤ６がボルト６ｅと鈎状金具（フック）６ｃにより取り付け取り外し可能に取り付けられている。
なお、図４に示されている３ｄは、ホイールの設けられたハブ挿入穴であり、車軸のハブが挿入される。

本実施例のセグメントタイヤ６は、図５に示すとおり、芯板６ａにゴム６ｂが加硫接着され、芯板６ａの長手方向一端部には鈎状金具（フック）６ｃが、他端側にはナット６ｄが溶接されている。

本実施例のゴムクローラ５は、図６に示すとおり、ゴム弾性体で形成された無端状ベルト帯体内に周方向に沿って複数本のスチールコードをゴムクローラの幅方向に引き揃えて並べ列状に配列した引張補強層５ａを埋設している。
そして、ゴムクローラ５の内周面側へはガイド突起５ｂを一定間隔をあけ突出形成させた構成としている。
なお、５ｃはゴムラグである。

図７に、本実施例における走行装置２へゴムクローラ５を装着する方法を説明する。
まず、セグメント構造車輪３のセグメントタイヤ６を全て外したホイール３ａのみとした状態でゴムクローラ５をセグメント構造車輪３のホイール３ａと駆動輪４へ無緊張状態で懸架することにより取り付け、ホイール３ａのリム３ｂへセグメントタイヤ６を、ゴムクローラ５が懸架されている反対側（走行装置内側）のホイール３ａのリム３ｂへ取り付け（図７Ａ）、その後セグメント構造車輪３を少し回転させ、これへ更にセグメントタイヤ６をゴムクローラ５が懸架されている反対側のリム３ｂへ取り付け（図７Ｂ）、同様にして順次セグメントタイヤ６をホイール３ａのリム３ｂに取り付けることによりゴムクローラ５を走行装置へクローラに張力が加わるように取り付けを行う。

図８に、セグメント構造車輪の別実施例を示す。図８Ａは、セグメントタイヤ６’を取り付けた状態の正面図、図８Ｂは、セグメントタイヤ６’を取り外した状態の正面図である。
本実施例のセグメント構造車輪３’は、走行装置の車軸に取り付けるためのボルト穴３ｃなどが形成されているホイール３ａ’が、五角形状となっており、セグメントタイヤ６’を取り付けるリム３ｂ’が曲面ではなく平面となっている。また、ホイール３ａ’は、第１実施例では板（ディスク）形状であるのに対し、輻（スポーク）３ｅ形状となっている。

図９に、セグメント構造車輪３の更に別実施例を示す。
図９Ａは正面図、図９Ｂは側面図、図９Ｃは図９ＡのＸ−Ｘ線断面図である。
本実施例のセグメント構造車輪３”は、セグメントタイヤ６”を接地面より見て平面が台形状に形成しており、車輪の周方向に隣接する各セグメントタイヤ６”が、逆向きに千鳥状に配置されるようにしている。

図１０及び図１１に、セグメント構造車輪の更に別実施例を示す。
図１０Ａはセグメント構造車輪８の正面図、図１０Ｂは側面図、図１１Ａはセグメント構造車輪８のセグメントタイヤ８ａを示す平面図、図１１Ｂは側面図、図１１Ｃは正面図、そして、図１１でゃ図１１ＢのＸ−Ｘ線断面図である。
本実施例のセグメント構造車輪８は、駆動輪用の車輪に用いられるものであり、セグメントタイヤ８ａは鉄製となっている。

図１２及び図１３に、セグメントタイヤをリムに取り付ける手段の別実施例を示す。
図１２Ａはセグメントタイヤ９ａをホイール１０ａに取り付ける前の状態を示す断面図、図１２Ｂはセグメントタイヤ９ａをホイール１０ａに取り付けた状態を示す断面図、図１２Ｃはセグメントタイヤ９ｂをホイール１０ａに取り付ける前の状態を示す断面図、図１２Ｄはセグメントタイヤ９ｂをホイール１０ａに取り付けた状態を示す断面図、図１３Ｅはセグメントタイヤ９ｃをホイール１０ａ’に取り付ける前の状態を示す断面図、図１２Ｆはセグメントタイヤ９ｃをホイール１０ａ’に取り付けた状態を示す断面図、そして、図１２Ｇはセグメントタイヤ９ｄをホイール１０ａ’に取り付ける前の状態を示す断面図、図１２Ｈはセグメントタイヤ９ｄをホイール１０ａ’に取り付けた状態を示す断面図である。
図１２Ａ及びＢに示すセグメントタイヤ９ａは、実施例１のセグメントタイヤの、セグメントタイヤ内に埋設されているナットをボルトに変更した実施例であり、図１２Ｃ及びＤは、鈎状金具ではなく、セグメントタイヤ内にボルトを埋設し、全てボルト−ナットにより取り付ける構造とした実施例である。
そして、図１３Ｅ及びＦ、図１３Ｇ及びＨに示すセグメントタイヤ９ｃ及び９ｄは、セグメントタイヤの芯板をＴ字状とし、芯板の突出した部分にてホイール１０ａ’へ取り付ける構造とした実施例である。

スキッドステアローダー１を示した図である。（実施例１） 走行装置２を示した図である。（実施例１） 走行装置２を示した図である。（実施例１） セグメント構造車輪３を示した図である。（実施例１） セグメント６を示した図である。（実施例１） ゴムクローラ５を示した図である。（実施例１） ゴムクローラ５を走行装置２へ取り付ける方法を示した図である。（実施例１） セグメント構造車輪３を示した図である。（実施例２） セグメント構造車輪３を示した図である。（実施例３） セグメント構造車輪３を示した図である。（実施例４） セグメント６を示した図である。（実施例４） セグメントの取り付け手段を示した図である。（実施例５） セグメントの取り付け手段を示した図である。（実施例５） 車輪仕様走行装置を装備した車両を示した図である。（従来例） ゴムクローラを示した図である。（従来例） クローラ仕様走行装置を装備した車両を示した図である。（従来例）

符号の説明

１ スキッドステアローダー
２ 走行装置
３、３’、３” セグメント構造車輪
３ａ、３ａ’、３ａ”、８ｂ、１０ａ、１０ａ’ ホイール（輪体）
３ｂ、３ｂ’１０ｂ、１０ｂ’ リム（輪体の輪縁）
３ｃ 車輪取付穴
３ｄ ハブ挿入穴
３’ｅ スポーク（輻）
４ 駆動輪
５ ゴムクローラ
６、６’、６” セグメントタイヤ
６ａ 芯板
６ｂ ゴム
６ｃ、９ｈ フック（鈎状金具）
６ｄ セグメントタイヤ埋設ナット
９ｅ セグメントタイヤ取付用ナット
６ｅ、９ｆ セグメントタイヤ取付用ボルト
９ｇ セグメントタイヤ埋設ボルト
７ａ 車軸ボルト
７ｂ 車輪取付用ナット
８ セグメント構造駆動車輪
８ａ 鉄製セグメントタイヤ
Ｓ 走行装置の車軸

Claims (2)

1. 車両の左右に配置される各々の走行装置は、少なくとも２輪以上からなる車輪にクローラを懸架装着する走行装置であって、該各走行装置の複数輪の車輪のうち、前後方向の両端部に位置する車輪の少なくとも片端側の車輪を、車輪の輪帯を複数に分割したセグメントタイヤとし、これを車輪の輪体の輪縁に取付部材により取り付け取り外し自在にしたセグメント構造の車輪となし、該車輪の各セグメントタイヤを全て外した状態の輪体のみとした車輪と他端側の車輪との間にクローラを無緊張状態で取り付け懸架し、その後、該輪体のみとした車輪の輪縁とクローラとの間に、複数のセグメントタイヤを順次輪状の構成に取り付けることにより、クローラに張力が加わるように走行装置へ装着することを特徴とするクローラを走行装置へ装着する方法。
2. 車両の左右に配置される各々の走行装置は、少なくとも２輪以上からなる車輪にクローラを懸架装着する走行装置であって、該各走行装置の複数輪の車輪のうち、前後方向の両端部に位置する車輪の少なくとも片端側の車輪を、車輪の輪帯を複数に分割したセグメントタイヤとし、これを車輪の輪体の輪縁に取付部材により取り付け及び取り外し可能としたセグメント構造の車輪としたことを特徴とするクローラ走行装置。

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